W produkcji stosuje się formowanie ręczne i maszynowe. Formowanie ręczne jest elastyczne w działaniu, ale ma niską wydajność i nadaje się do produkcji pojedynczych sztuk i małych partii. Maszyna charakteryzuje się wysoką wydajnością modelowania oraz dobrą jakością odlewów i nadaje się do produkcji masowej.
1. Modelowanie ręczne
Formowanie ręczne to wytwarzanie form piaskowych przez ludzi przy użyciu narzędzi formierskich. Istnieje wiele metod formowania ręcznego. Powszechnie stosowane metody formowania obejmują: formowanie w dwóch skrzynkach z pełną formą, formowanie w formie dzielonej, formowanie z kopaniem piasku, formowanie w formie ruchomych bloków, formowanie ze zgarniakami i formowanie w trzech skrzynkach. 1. Dwa pudełka całej formy
Kiedy największy przekrój części znajduje się na końcu i wybiera się go jako powierzchnię podziału, kroki potrzebne do przekształcenia wzoru w całą formę dwuczęściową są następujące:
1) Wykonanie dolnej formy piaskowej 2) Wykonanie górnej formy piaskowej 3) Zaślepienie otworów wentylacyjnych 4) Rozpakowanie i zamknięcie formy
2) Wnęka całej formy znajduje się w jednej piaskownicy, co pozwala uniknąć defektów, takich jak niewłaściwe opakowanie, a dokładność kształtu i rozmiaru odlewów jest wysoka. Wykonanie modelu i modelowanie są stosunkowo proste i stosowane są najczęściej do produkcji odlewów o największym przekroju poprzecznym na końcu i prostych kształtach.
3) 2. Formowanie dzielone
4) Dwuczęściowy proces formowania obudowy pokazano na rysunku 3. Ta metoda modelowania jest prosta i szeroko stosowana. Jeśli przy rozchylaniu formy ustawienie piaskownicy nie jest dokładne, a mocowanie nie jest mocne, łatwo jest wyprodukować źle ustawione skrzynki, co będzie miało wpływ na dokładność odlewu. Wzdłuż powierzchni podziału odlewu pojawią się również szczeliny, które będą miały wpływ na jakość powierzchni odlewu i będą wymagały czasu na czyszczenie.
5) Wnęka całej formy znajduje się w jednej piaskownicy, co pozwala uniknąć wad, takich jak niewłaściwe opakowanie, a dokładność kształtu i rozmiaru odlewów jest wysoka. Wykonanie modelu i modelowanie są stosunkowo proste i stosowane są najczęściej do produkcji odlewów o największym przekroju poprzecznym na końcu i prostych kształtach.
6) 2. Formowanie dzielone
7) Dwuczęściowy proces formowania obudowy pokazano na rysunku 3. Ta metoda modelowania jest prosta i szeroko stosowana. Jeśli przy rozchylaniu formy ustawienie piaskownicy nie jest dokładne, a mocowanie nie jest mocne, łatwo jest wyprodukować źle ustawione skrzynki, co będzie miało wpływ na dokładność odlewu. Wzdłuż powierzchni podziału odlewu pojawią się również szczeliny, które będą miały wpływ na jakość powierzchni odlewu i będą wymagały czasu na czyszczenie.
8) a) Półwyrób koła zamachowego: powierzchnia podziału jest nierówna i nie można jej podzielić na dwie połowy b) Umieścić wykrojnik i przystąpić do wykonywania formy
9) c) Odwrócenie, wykopanie powierzchni podziału d) Wykonanie formy, wyjęcie formy i zamknięcie formy e) Odlewanie z zasuwą po wypadnięciu
10) Podczas kopania piasku do modelarstwa należy wykopać piasek z dolnej formy piaskowej, który utrudnia usuwanie pleśni, aby ułatwić usunięcie pleśni. Ponieważ konieczne jest dokładne wykopanie powierzchni podziału, operacja jest kłopotliwa i wymaga wysokiego poziomu umiejętności obsługi. Dlatego ta metoda nadaje się tylko do produkcji pojedynczych sztuk lub małych partii.
11) 4. Kształt żywej bryły
12) W przypadku, gdy z boku odlewu występuje miejscowy występ utrudniający wyrzucenie formy, występ ten można przekształcić w ruchomy blok, który można oddzielić od korpusu formy. Wyjmując formę, najpierw wyjmij główny korpus wzoru, a następnie wyjmij luźny blok. Rysunek 5 przedstawia proces formowania luźnych bloków.
13) a) Część b) Odlew c) Wzór d) Wykonaj formę piaskową e) Wyjmij główny korpus modelu f) Wyjmij blok pod napięciem
14) Podczas formowania bloku ruchomego należy mocno ubić masę formierską znajdującą się pod ruchomym blokiem, aby zapobiec opadnięciu tej części masy formierskiej podczas usuwania formy. Jednocześnie należy unikać silnego uderzania ruchomego bloku, co może spowodować trudności w usunięciu pleśni. Formowanie blokowe luzem stosowane jest głównie do produkcji jednoczęściowej lub małoseryjnej odlewów z wystającymi częściami.
Modelowanie maszynowe
Istotą modelowania maszynowego jest wykorzystanie maszyn w celu zastąpienia ręcznego dokręcania piasku i usuwania pleśni. Istnieje wiele rodzajów maszyn formierskich. Obecnie powszechnie stosowane są maszyny formierskie typu szokowego.
a) Schemat wyglądu wtryskarki udarowej b) Po dodaniu piasku wprowadza się powietrze i podnosi się stół c) Otwór wylotowy otwiera się i stół opada d) Górna masa formierska jest zagęszczana
Rysunek 8 przedstawia maszynę do formowania pod ciśnieniem uderzeniowym i proces dokręcania piasku pod ciśnieniem. Podczas formowania zamocuj jednostronny szablon na stole warsztatowym maszyny formierskiej, zamocuj piaskownicę i dodaj piasek formierski, jak pokazano na rysunku 8b. Gdy sprężone powietrze dostanie się na dno tłoka zagęszczającego, znajdująca się na nim piaskownica podnosi się na określoną wysokość. W tym momencie otwór wydechowy jest podłączony, jak pokazano na rysunku 8c. Tłok zagęszczający i skrzynia z piaskiem resetują się pod wpływem własnego ciężaru, wykonując jeden cykl. Wstrząsający. Czynność powtarzać kilka razy, aż masa formierska stwardnieje. Następnie pozwól, aby cylinder zagęszczający wykonał wdech, jak pokazano na rysunku 8d. Tłok zagęszczający napędza stół warsztatowy wraz ze skrzynką z piaskiem, aby wspólnie unieść się, stykając się z płytą dociskową na maszynie formierskiej i zagęszczając luźny piasek formierski w górnej części piaskownicy, aby zakończyć cały proces dokręcania piasku. Ogólnie rzecz biorąc, częstotliwość wibracji maszyny do formowania ciśnieniowego wynosi 150 do 500 razy/minutę.
Większość maszyn formierskich wyposażona jest w urządzenia do wyrzucania formy. Istnieją cztery powszechnie stosowane urządzenia do wyrzucania formy: wyrzucanie górnej skrzynki, wyrzucanie formy kroplowej, wyrzucanie formy wyciekającej i wyrzucanie skrzynki typu flip-drop. Rysunek 9a przedstawia wyrzucanie górnego pudełka. Kiedy forma piaskowa jest zagęszczana, cztery kołki wypychające maszyny formierskiej podnoszą jednocześnie skrzynkę z piaskiem pionowo do góry, aby zakończyć wyrzucanie formy. Figura 9b przedstawia wyrzucanie formy kroplowej. Piasek jest usuwany po wyrzuceniu formy. Pudełko utrzymuje formę, wzór opada i jest oddzielany od piaskownicy. Te dwie metody nadają się do formowania modeli o prostych kształtach i małych wysokościach.